4. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА КАЛИЙНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
Охрана окружающей среды от загрязнений и сохранение ее для нынешних и будущих поколений – задача всех людей мира. В нашей стране она решается с помощью целой системы государственных и общественных мероприятий. Вредные вещества попадают в окружающую среду с выбрасываемыми в результате технологического производства газами, использованными воздухом и водой, с отходами производства. Наиболее благоприятными в отношении охраны природы являются безотходные производства. При современном уровне технологического производства добиться полного использования отходов обогатительного производства и полной очистки, выбрасываемых воздуха и воды не представляется возможным.
Производственное объединение РУП ПО ‹‹Беларуськалий›› является одним из крупнейших производителей минеральных удобрений на мировом рынке, но в этом есть и отрицательные стороны, такие как:
выброс дымовых газов в окружающую среду;
просадка почвы;
загрязнение грунтовых вод;
отвод больших площадей под хвостовые отвалы.
При современном уровне технологического производства добиться полного использования отходов обогатительного производства, слива и полной очистки, выбрасываемых воздуха и воды не представляется возможным.
Все действующие и вновь строящиеся обогатительные фабрики в обязательном порядке оснащаются технологическими средствами, при правильной эксплуатации которых должны обеспечиваться предельно допустимые концентрации вредных веществ в окружающей среде. Поэтому охрана окружающей среды в современных условиях зависит от четкого выполнения обязанностей как инженерно – техническими и руководящими работниками предприятия, как и рабочими, эксплуатирующими очистные установки и сооружения.
Выбросы в виде газов при обогащении полезных ископаемых встречаются довольно редко. Способ достижения ПДК – строительство высоких труб. Выбросные и дымовые трубы располагают на возвышенных местах. Высоту труб рассчитывают с учетом скорости и направления господствующих ветров, рельефа местности, температуры выбрасываемых газов и т. д. Для снижения вредного воздействия выбрасываемых газов от работающих требуется строгое соблюдение технологического режима работ ( например, при использовании в топках печей мазута неполное его сгорание приводит к резкому увеличению содержания CO в выбрасываемых газах )
Очистка газов и воздуха от пылевидных вредных веществ осуществляется сухим и мокрым ( с применением воды ) способами. По правилам безопасности все пылеулавливающие установки блокируются с основным оборудованием, которое должно отключаться при неисправности или остановке газоочистки.
Для сухого пылеулавливания широко применяют пылеосадительные камеры, циклоны, батарейные циклонные установки ( группа циклонов ), рукавные фильтры; для мокрого – мокрые пылеуловители, пенные мокрые фильтры с решеткой, центробежные пенные пылеуловители. Электрическое пылеулавливание осуществляют в электрофильтрах.
Лучший способ пылеулавливания – мокрый, однако при его использовании часто требуется применять обезвоживание пыли, содержащей ценный компонент.
Принцип действия пылеосадительнх камер основан на том, что в результате увеличения разрежения и снижения скорости газа при переходе его из трубы в камеру большого объема частицы пыли под действием силы тяжести выпадают на дно и разгружаются с помощью специальных затворов.
Принцип действия циклонов основан на использовании вращательного движения газового потока. Загрязненный газ по трубе поступает во входную улиту ( патрубок с тангенциальным вводом ), а затем по касательной в корпус конусной формы. В конусе под действием центробежных сил частицы пыли смещаются к стенке циклона и, накапливаясь внизу, разгружаются через насадку внизу в приемный бункер пыли, а из него через затвор. Очищенный газ, двигаясь по внутренней спирали, через центральный патрубок попадает в отводную улиту и по трубе направляется или для дальнейшей очистки или в атмосферу. Степень очистки зависит от давления газа и размера циклона. Размеры насадки входного и центрального патрубков подбирают расчетным или опытным путем. Эффективность очистки увеличивается при уменьшении размера циклона. Поэтому для тонкой очистки устанавливают вместо одного несколько циклонов меньшего размера.
Рукавный фильтр представляет собой аппарат, состоящий из нескольких рядов рукавов, сшитых из фильтровальной ткани. Фильтр разделен на две секции. Одна секция работает в разрежения ( через рукава пропускается запыленный воздух ), вторая – в режиме отряхивания рукавов от пыли. Принцип очистки газа в рукавных фильтрах аналогичен принципу работы пылесоса.
Для улавливания высокодиспертных частиц пыли применяют электрофильтры. Очистка газов в электрофильтрах основана на создании в аппарате сильного электрического поля
Принцип действия пылеосадочных камер основан на том, что в результате увеличения разряжения и снижения скорости газа при переходе его из трубы в камеру большего объема, частицы пыль под действием силы тяжести выпадают на дно и разгружаются.
Выбор пылеулавливающих аппаратов производится с учетом количества очищаемого газа, концентрацией пыли в газе, возможности дальнейшего использования пыли и др. факторов. Пылеулавливающие аппараты чаще всего устанавливаются последовательно по два и более. На первом аппарате отделяется основная масса пыли, более крупная по составу, на втором – менее крупная, на последнем – производится очистка от тончайших частиц. Различают сухой, мокрый и электрический методы очистки газов.
Сухой метод применяется чаще всего в первой стадии очистки мокрый и электрический – в последних.
Наиболее широкое распространение на производстве получила мокрая газоочистка. В аппаратах для мокрой очистки газа пропускается через слой воды или другой жидкости или орошается с последующим сбором и разгрузкой насыщенной пылью жидкости.
В настоящее время только часть хвостов обогатительных фабрик используется в народном хозяйстве. Иногда хвосты закладываются в выработанное пространство при подземной добыче полезных ископаемых. В большинстве же случаев они складируются на поверхности земли в отвалах (обезвоженные хвосты) или в хвостохранилищах ( необезвоженные хвосты ). Комплекс сооружений и оборудования для складирования хвостов называется хвостовым хозяйством обогатительной фабрики. До отвала хвосты обычно транспортируются конвейерами, а до хвостохранилища подаются по хвостопроводам. Хвостопроводы бывают безнапорные – самотечный гидротранспорт ( суспензия движется под действием силы тяжести), напорно – принудительные ( суспензия движется под давлением, создаваемым насосом ).
Складирование хвостов в отвалах и хвостохранилищах позволяет в дальнейшем при более совершенной технологии вовлечь их в переработку для доизвлечения ценных компонентов.
Хвостохранилища сооружаются на расстоянии не менее 250 м от застроенных территорий, перегораживая плотинами и дамбами пониженные участки поверхности земли. Если после отстаивания в хвостохранилищах вода не содержит вредных веществ, ее не подвергают дополнительной очистке, а вновь используют в технологическом процессе или сбрасывают в открытые водоемы.
Воды, сбрасываемые с хвостами в хвостохранилище, кроме твердых частиц содержат различные вредные вещества ( применяющиеся при обогащении реагенты, продукты их взаимодействия с минералами и др. ) которые возможно удалить отстаиванием. Поэтому при проектировании обогатительных фабрик стараются полностью исключить сброс использованных в процессе вод в открытые водоемы, т.е. технология должна предусматривать полное использование сточных вод в обороте.
В условиях, когда объем атмосферных осадков значительно превышает объем испаряемой воды, полного использования сточных вод в обороте достичь не удается. В этом случае сброс сточных вод в открытые водоемы следует строго контролировать, чтобы концентрация вредных веществ не превышала ПДК. Для этих целей проводят специальную очистку сточных вод или производят их организованный сброс в период значительных атмосферных осадков.
Для очистки воды применяют химические, механические и биохимические методы. Для комплексной очистки вод от токсичных веществ способных окисляться, используют реагенты – окислители: хлорную известь, гипохлориды кальция и натрия, жидкий хлор. Для очистки от ионов тяжелых металлов сточные воды обрабатывают известковым молоком – известковой суспензией. Для очистки воды от цинистых соединений разработана ионообменная технология, позволяющая попутно извлечь растворенные цветные и редкие металлы.
Для очистки сточных вод от масел, находящихся в капельно - эмульсионном виде, применяют механические методы: отстаивание в специальных ловушках, фильтрование через кварцевые фильтры и т.п. Для более полной очистки применяют физико–химический метод, основанный на коагуляции сточных вод сернокислым алюминием, железным купоросом, известью или смесью этих реагентов. Для очистки воды от масел применяют также глубинно – адгезионную сепарацию. Воду на глубине 5 м обрабатывают давлением, при этом из нее выделяются пузырьки воздуха с закрепившимся на них маслом которое собирается на поверхности воды специальным устройством.